論文の概要: Wavelength dependent electrical readout of spin ensembles in thin-film silicon carbide on insulator platform

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.22485v1
• Date: Thu, 27 Nov 2025 14:19:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.600566
• Title: Wavelength dependent electrical readout of spin ensembles in thin-film silicon carbide on insulator platform
• Title（参考訳）: 絶縁体上の薄膜炭化ケイ素におけるスピンアンサンブルの波長依存性電気的読み出し
• Authors: Alexander Zappacosta, Ben Haylock, Paul Fisher, Naoya Morioka, Robert Cernansky,
• Abstract要約: 炭化ケイ素イオン絶縁体 (SiCOI) プラットフォームにおけるシリコン空孔の電気的スピン状態の読み出しとコヒーレント制御について報告する。 V2シリコン空孔のゼロフォノン線を超えて初めてスピン状態の読み出しを実演した。 我々は、スケーラブルで光学フリーなスピン読み出し技術と、スケーラブルでCMOS互換な光フォトニクスのための有望なプラットフォームを融合する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.94429692322632
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We report electrical spin state readout and coherent control of a small ensemble (<450) of silicon vacancies in a silicon carbide-on-insulator (SiCOI) platform, with excitation wavelengths from 780 to 990 nm. Demonstrating for the first time spin state readout well beyond the zero phonon line of the V2 silicon vacancies. By implementing photoelectrical detection of magnetic resonance (PDMR) in thin-film SiCOI, we merge a scalable and optics-free spin readout technique together with a promising platform for scalable and CMOS-compatible integrated photonics. Furthermore, we provide a comparison of optical and electrical readout between bulk SiC and thin-film SiCOI, revealing that our thin-film processing has no significant effect on the bulk T2 time of ~ 7 microseconds. These results establish SiCOI as a versatile platform for not only integrated photonics but also electronic and spin-based devices for scalable quantum technologies over a wide range of excitation wavelengths.
• Abstract（参考訳）: 780から990nmの励起波長を持つ炭化ケイ素イオン絶縁体 (SiCOI) プラットフォームにおいて, シリコン空孔の小さなアンサンブル(<450) の電気的スピン状態の読み出しとコヒーレント制御を報告した。 V2シリコン空孔のゼロフォノン線を超えて初めてスピン状態の読み出しを実証する。 光磁気共鳴(PDMR)を薄膜SiCOIに実装することにより、スケーラブルで光学的にないスピンリードアウト技術と、スケーラブルでCMOS互換な集積フォトニクスのための有望なプラットフォームを融合する。 さらに, バルクSiCと薄膜SiCOIの光学的および電気的読み出しの比較を行い, 薄膜処理がバルクT2時間~7マイクロ秒に有意な影響を与えないことを明らかにした。 これらの結果は、SiCOIを、集積フォトニクスだけでなく、幅広い励起波長でスケーラブルな量子技術のための電子およびスピンベースのデバイスのための汎用的なプラットフォームとして確立する。

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